DE102011015794A1 - Power factor correction system - Google Patents

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Norman J. Weigert
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George D. Bellino
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Abstract

Ein Aufladesystem der vorliegenden Erfindung kann mit einem Stromnetz verbunden werden, das eine Überwachungseinrichtung aufweist. Die Überwachungseinrichtung überwacht die Leistung, die an eine Vielzahl von Lasten geliefert wird, und ermittelt einen Leistungsfaktor und einen Leistungsfaktorkorrekturwert, der mit den Lasten verbunden ist. Der Leistungsfaktorkorrekturwert gibt die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor und Eins an. Das Aufladesystem enthält eine elektrische Einrichtung, ein Ladegerät in Verbindung mit der elektrischen Einrichtung, einen Aufladecontroller, eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, eine Kommunikationseinrichtung und einen Controller. Die Kommunikationseinrichtung des Ladegeräts empfängt ein Datensignal von der Überwachungseinrichtung, das den Leistungsfaktorkorrekturwert angibt, der mit der Vielzahl von Lasten verbunden ist. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung ist ausgeschaltet, um einen Eingangsstrom an das Stromnetz und von diesem zu übermitteln, welcher den Leistungsfaktor der zugehörigen Lasten auf etwa Eins justiert.A charging system of the present invention may be connected to a power grid having a monitor. The monitor monitors the power supplied to a plurality of loads and determines a power factor and a power factor correction value associated with the loads. The power factor correction value indicates the difference between the power factor and unity. The charging system includes an electrical device, a charger in communication with the electrical device, a charging controller, a power factor correction circuit, a communication device, and a controller. The communication device of the charger receives a data signal from the monitor indicating the power factor correction value associated with the plurality of loads. The power factor correction circuit is turned off to provide an input current to and from the power grid which adjusts the power factor of the associated loads to approximately one.

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Description

GEBIETTERRITORY

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Aufladesystem, das mit einem Stromnetz verbunden werden kann, und insbesondere ein Aufladesystem, das ausgestaltet ist, um einen Eingangsstrom an das Stromnetz zu liefen oder daraus zu entnehmen, um einen Leistungsfaktor zu justieren.The present disclosure relates to a charging system that can be connected to a power grid, and more particularly to a charging system that is configured to run or extract an input power to the power grid to adjust a power factor.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und können den Stand der Technik bilden oder auch nicht.The statements in this section provide background information only with respect to the present disclosure and may or may not form the prior art.

Der Leistungsfaktor kann ein wichtiger Aspekt sein, der in einem AC-Leistungsverteilungssystem berücksichtigt werden muss. Der Leistungsfaktor ist ein Verhältnis der Wirkleistung zur Scheinleistung und ist gewöhnlich ein Wert zwischen 0 und 1. Wenn sich der Leistungsfaktor 1 nähert, nähert sich die Blindleistung oder keine Arbeit verrichtende Leistung 0, was bedeutet, dass weniger Energie im Leistungsverteilungssystem vergeudet wird. Das Vorliegen eines niedrigen Leistungsfaktors, der deutlich geringer als 1 ist, kann mehrere Probleme verursachen. Zum Beispiel wird mehr Strom benötigt, um die gleiche Energiemenge zu liefern, und die an andere Lasten im Leistungsverteilungssystem gelieferte Leistung kann aufgrund des geringen Leistungsfaktors verzerrt werden. Darüber hinaus kann es sein, dass das Leistungsverteilungssystem überdimensioniert werden muss, um die aufgrund des geringen Leistungsfaktors erzeugte Blindleistung zu berücksichtigen.The power factor can be an important aspect to consider in an AC power distribution system. The power factor is a ratio of active power to apparent power and is usually a value between 0 and 1. When the power factor approaches 1, the reactive power or no working power approaches 0, which means that less energy is wasted in the power distribution system. Having a low power factor that is significantly less than 1 can cause several problems. For example, more power is needed to deliver the same amount of power, and the power delivered to other loads in the power distribution system may be skewed due to the low power factor. In addition, the power distribution system may need to be oversized to account for the reactive power generated due to the low power factor.

Als Folge verlangen Energieversorgungsunternehmen manchmal, dass Verbraucher einen Leistungsfaktor innerhalb einer vorgegebenen Grenze halten oder einen Leistungsfaktoraufschlag zahlen müssen. Ein Leistungsfaktoraufschlag ist eine Gebühr, welche das Energieversorgungsunternehmen verlangt, wenn der durchschnittliche monatliche Leistungsfaktor unter einen bestimmten Betrag fällt, der gewöhnlich bei etwa 0,95 liegt. Obwohl Leistungsfaktoraufschläge gewöhnlich nur kommerzielle Verbraucher betreffen, die große Leistungsmengen verbrauchen, wird es zusehends gebräuchlicher, den Leistungsfaktoraufschlag auch von Verbrauchern in Wohngebieten zu verlangen. Es besteht daher ein erhöhter Bedarf für Verbraucherprodukte, die Energiekosten verringern und den Wirkungsgrad verbessern.As a result, utilities sometimes require consumers to maintain a power factor within a predetermined limit or pay a power factor premium. A power factor surcharge is a charge that the utility requires if the average monthly power factor falls below a certain amount, which is usually around 0.95. Although power factor surcharges usually only affect commercial consumers who consume large amounts of power, it is becoming increasingly common to demand the power factor premium from consumers in residential areas as well. There is therefore an increased demand for consumer products that reduce energy costs and improve efficiency.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es wird ein Aufladesystem bereitgestellt, das mit einem Stromnetz, das eine Überwachungseinrichtung aufweist, verbunden werden kann. Die Überwachungseinrichtung überwacht die Leistung, die an eine Vielzahl von Lasten geliefert wird, und ermittelt einen Leistungsfaktor und einen Leistungsfaktorkorrekturwert, die mit den Lasten verbunden sind. Der Leistungsfaktorkorrekturwert gibt die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor und Eins an. Das Aufladesystem umfasst eine elektrische Einrichtung, ein Ladegerät in Verbindung mit der elektrischen Einrichtung, einen Aufladecontroller, eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, eine Kommunikationseinrichtung und einen Controller.A charging system is provided which can be connected to a power grid having a monitoring device. The monitor monitors the power supplied to a plurality of loads and determines a power factor and power factor correction value associated with the loads. The power factor correction value indicates the difference between the power factor and unity. The charging system includes an electrical device, a charger in communication with the electrical device, a charging controller, a power factor correction circuit, a communication device, and a controller.

Das Ladegerät liefert Leistung an die elektrische Einrichtung, wobei das Ladegerät eine Ausgangsspannung an die elektrische Einrichtung liefert. Der Aufladecontroller steht in Verbindung mit dem Ladegerät und der elektrischen Einrichtung, wobei der Aufladecontroller ein Zielausgangssignal vom Ladegerät an die elektrische Einrichtung berechnet. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung kann mit dem Stromnetz selektiv verbunden werden und ist ausgestaltet, um eine Eingangsspannung und einen Eingangsstrom vom Stromnetz an das Ladegerät zu übermitteln. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung ist ausgestaltet, um den Eingangsstrom von der elektrischen Einrichtung an das Stromnetz zu übermitteln. Die Kommunikationseinrichtung ist ausgestaltet, um ein Datensignal von der Überwachungseinrichtung zu empfangen, wobei das Datensignal den Leistungsfaktorkorrekturwert angibt, der mit der Vielzahl von Lasten verbunden ist, die von der Überwachungseinrichtung überwacht werden. Der Controller steht in Verbindung mit der Leistungsfaktorkorrekturschaltung, der Kommunikationseinrichtung, dem Aufladecontroller und dem Ladegerät.The charger provides power to the electrical device, the charger providing an output voltage to the electrical device. The charging controller is in communication with the charger and the electrical device, wherein the charging controller calculates a target output signal from the charger to the electrical device. The power factor correction circuit may be selectively connected to the power grid and is configured to communicate an input voltage and an input current from the power grid to the charger. The power factor correction circuit is configured to transmit the input power from the electrical device to the power grid. The communication device is configured to receive a data signal from the monitoring device, the data signal indicating the power factor correction value associated with the plurality of loads monitored by the monitoring device. The controller is in communication with the power factor correction circuit, the communication device, the charging controller and the charger.

Das Ladegerät enthält eine erste Steuerlogik zum Überwachen der Eingangsspannung, des Eingangsstroms, der Ausgangsspannung, des Zielausgangssignals und des Datensignals, das den Leistungsfaktorkorrekturwert von der Kommunikationseinrichtung angibt. Das Ladegerät enthält ferner eine zweite Steuerlogik zum Berechnen eines Zieleingangsstroms, der den Leistungsfaktor auf Eins justiert, wobei der Zieleingangsstrom von der Eingangsspannung und dem Leistungsfaktorkorrekturwert abhängt. Das Ladegerät enthält eine dritte Steuerlogik zum Berechnen eines Controllerbefehlssignals, das an die Leistungsfaktorkorrekturschaltung übermittelt wird, wobei das Controllerbefehlssignal auf dem Zieleingangsstrom, der Ausgangsspannung und dem Zielausgangssignal beruht. Das Ladegerät enthält eine vierte Steuerlogik, um der Leistungsfaktorkorrekturschaltung zu befehlen, den Eingangsstrom auf einen Wert zu verändern, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.The charger includes a first control logic for monitoring the input voltage, the input current, the output voltage, the target output signal, and the data signal indicative of the power factor correction value from the communication device. The charger further includes second control logic for calculating a target input current that adjusts the power factor to one, wherein the target input current depends on the input voltage and the power factor correction value. The charger includes third control logic for calculating a controller command signal that is communicated to the power factor correction circuit, wherein the controller command signal is based on the target input power, the output voltage, and the target output signal. The charger includes a fourth control logic to command the power factor correction circuit to change the input current to a value that causes the power factor to change to about one.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der Controller eine fünfte Steuerlogik zum Berechnen einer erreichten Leistungsfaktorkorrektur des Stromnetzes, die auf dem Leistungsfaktor und dem Leistungsfaktorkorrekturwert beruht. Die erreichte Leistungsfaktorkorrektur wird von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung erzeugt, die den Eingangsstrom auf einen Wert verändert, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.In one embodiment of the present invention, the controller includes a fifth Control logic for calculating an achieved power factor correction of the power grid based on the power factor and the power factor correction value. The achieved power factor correction is generated by the power factor correction circuit, which changes the input current to a value that causes the power factor to change to about one.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt die erreichte Leistungsfaktorkorrektur die Dauer und den Betrag an Eingangsstrom an, der an das Stromnetz und aus dem Stromnetz übermittelt wird.In another embodiment of the present invention, the achieved power factor correction indicates the duration and the amount of input current that is communicated to and from the power grid.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht das Controllerbefehlssignal auf einem Auflademodus des Ladegeräts.In another embodiment of the present invention, the controller command signal is based on a charging mode of the charger.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die elektrischen Signale, die den Leistungsfaktorkorrekturwert angeben, Broadband Over Power Line (BPL) oder Power Line Communications (PLC) oder Netze mit festgelegter Funkfrequenz (RF), oder drahtlose Netze oder öffentliche Netze.In one embodiment of the present invention, the electrical signals indicative of the power factor correction value are Broadband Over Power Line (BPL) or Power Line Communications (PLC) or fixed radio frequency (RF) networks, or wireless networks or public networks.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Überwachungseinrichtung entweder ein intelligenter Zähler oder ein AMI eines Energieversorgungsunternehmens.In another embodiment of the present invention, the monitoring device is either an intelligent meter or an AMI of a power company.

Bei noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kommunikationseinrichtung ausgestaltet, um elektrische Signale von der Überwachungseinrichtung zu empfangen, die eine relative Größe eines Oberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes anzeigen.In still another embodiment of the present invention, the communication device is configured to receive electrical signals from the monitoring device indicative of a relative magnitude of a harmonic distortion current of the power network.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Controller und die Leistungsfaktorkorrekturschaltung in ein einziges Modul integriert.In one embodiment of the present invention, the controller and power factor correction circuitry are integrated into a single module.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Einrichtung eine wiederaufladbare NiCd-Batterie oder eine Nickelmetallhydridbatterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie.In another embodiment of the present invention, the electrical device is a rechargeable NiCd battery or a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Zielausgangssignal entweder eine Zielausgangsspannung oder ein Zielausgangsstrom.In one embodiment of the present invention, the target output is either a target output voltage or a target output current.

Bei noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Stromnetz ein Energieversorgungssystem für Wohngebiete.In still another embodiment of the present invention, the power grid is a residential power supply system.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht die Überwachungseinrichtung des Stromnetzes in Verbindung mit einem zweiten Stromnetz, das eine zweite Überwachungseinrichtung enthält, wobei das zweite elektrische Stromversorgungssystem einen zweiten Leistungsfaktor enthält.In one embodiment of the present invention, the grid monitoring device is in communication with a second grid including a second monitor, the second electric grid having a second power factor.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung justiert die Leistungskorrekturfaktorschaltung des Stromnetzes den zweiten Leistungsfaktor des zweiten Stromnetzes auf etwa Eins.In another embodiment of the present invention, the power correction factor circuit of the power grid adjusts the second power factor of the second power grid to about one.

Bei noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Korrigieren eines Leistungsfaktors in einem Stromnetz durch ein Aufladesystem bereitgestellt. Das Verfahren umfasst den Schritt, dass das Stromnetz mit dem Aufladesystem verbunden wird. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt, dass die an eine Vielzahl von Lasten gelieferte Leistung durch eine Überwachungseinrichtung des Stromnetzes überwacht wird, wobei die Überwachungseinrichtung einen Leistungsfaktor und einen Leistungsfaktorkorrekturwert, die mit den Lasten verbunden sind, ermittelt. Der Leistungsfaktorkorrekturwert gibt die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor und Eins an. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt, dass ein Datensignal von der Überwachungseinrichtung an eine Kommunikationseinrichtung des Aufladesystems übertragen wird, welche ausgestaltet ist, um das Datensignal zu empfangen. Das Datensignal gibt den Leistungsfaktorkorrekturwert an, der mit der Vielzahl von Lasten verbunden ist, die von der Überwachungseinrichtung überwacht werden. Das Verfahren umfasst auch den Schritt, dass eine Eingangsspannung und ein Eingangsstrom an das Aufladesystem durch eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung und an ein Ladegerät geliefert werden. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung ist ausgestaltet, um den Eingangsstrom an das Stromnetz und von dem Stromnetz zu übermitteln. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt, dass Leistung von dem Ladegerät an eine elektrische Einrichtung geliefert wird, wobei das Ladegerät eine Ausgangsspannung an die elektrische Einrichtung liefert. Ein Aufladecontroller, der mit dem Ladegerät und der elektrischen Einrichtung in Verbindung steht, berechnet ein Zielausgangssignal vom Ladegerät an die elektrische Einrichtung. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt, dass die Eingangsspannung, der Eingangsstrom, die Ausgangsspannung, das Zielausgangssignal und das Datensignal, das den Leistungsfaktorkorrekturwert von der Kommunikationseinrichtung angibt, von einem Controller überwacht werden.In yet another embodiment of the present invention, a method of correcting a power factor in a power grid by a charging system is provided. The method includes the step of connecting the power grid to the charging system. The method further comprises the step of monitoring the power delivered to a plurality of loads by a monitoring device of the power grid, wherein the monitoring device determines a power factor and a power factor correction value associated with the loads. The power factor correction value indicates the difference between the power factor and unity. The method further comprises the step of transmitting a data signal from the monitoring device to a communication device of the charging system configured to receive the data signal. The data signal indicates the power factor correction value associated with the plurality of loads monitored by the monitoring device. The method also includes the step of providing an input voltage and an input current to the charging system through a power factor correction circuit and to a charger. The power factor correction circuit is configured to convey the input power to and from the power grid. The method further includes the step of providing power from the charger to an electrical device, wherein the charger provides an output voltage to the electrical device. A charging controller in communication with the charger and the electrical device calculates a target output from the charger to the electrical device. The method further includes the step of monitoring the input voltage, the input current, the output voltage, the target output signal and the data signal indicative of the power factor correction value from the communication device by a controller.

Das Verfahren umfasst den Schritt, dass ein Zieleingangsstrom durch den Controller berechnet wird. Der Zieleingangsstrom justiert den Leistungsfaktor auf Eins, wobei der Zieleingangsstrom von der Eingangsspannung und dem Leistungsfaktorkorrekturwert abhängt. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt, dass ein Controllerbefehlssignal berechnet wird, das von dem Controller an die Leistungsfaktorkorrekturschaltung übermittelt wird, wobei das Controllerbefehlssignal auf dem Zieleingangsstrom, der Ausgangsspannung und dem Zielausgangssignal beruht. Das Verfahren umfasst auch den Schritt, dass die Leistungsfaktorkorrekturschaltung gesteuert wird, um zu bewirken, dass die Leistungsfaktorkorrekturschaltung den Eingangsstrom auf einen Wert verändert, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.The method includes the step of calculating a target input current by the controller. The target input current adjusts the power factor to one, the target input current depending on the input voltage and the power factor correction value. The method further comprises the step of calculating a controller command signal transmitted from the controller to the power factor correction circuit, wherein the Controller command signal based on the Zielingangsstrom, the output voltage and the target output signal. The method also includes the step of controlling the power factor correction circuit to cause the power factor correction circuit to change the input current to a value that causes the power factor to change to about one.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt, dass eine erreichte Leistungsfaktorkorrektur des Stromnetzes auf der Grundlage des Leistungsfaktors und des Leistungsfaktorkorrekturwerts berechnet wird. Die erreichte Leistungsfaktorkorrektur wird erzeugt, indem die Leistungsfaktorkorrekturschaltung den Eingangsstrom auf den Wert verändert, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.In an embodiment of the present invention, the method further comprises the step of calculating an achieved power factor correction of the power grid based on the power factor and the power factor correction value. The achieved power factor correction is generated by the power factor correction circuit changing the input current to the value that causes the power factor to change to about one.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt, dass das Controllerbefehlssignal auf einen Auflademodus des Ladegeräts gestützt wird.In another embodiment of the present invention, the method further comprises the step of supporting the controller command signal to a charging mode of the charger.

Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur zur Veranschaulichung gedacht sind und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.Further fields of application emerge from the description provided here. It should be understood that the description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.The drawings described herein are for illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure in any way.

1 ist ein Diagramm eines Stromnetzes, das mit einem Fahrzeugladegerät verbunden ist, wobei das Stromnetz eine einzige Räumlichkeit ist; 1 is a diagram of a power grid connected to a vehicle charger, the power grid being a single space;

2 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Stromnetzes, das mit einem Fahrzeugladegerät verbunden ist, wobei das Stromnetz eine Vielzahl von Räumlichkeiten umfasst, die mit einer Sammelelektrode verbunden sind; 2 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a power grid connected to a vehicle charger, the power grid including a plurality of premises connected to a collection electrode;

3 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Stromnetzes, das mit einer Vielzahl von Fahrzeugladegeräten verbunden ist, wobei das Stromnetz eine Vielzahl von Sammelelektroden umfasst, die mit einem elektrischen Umspannwerk verbunden sind; und 3 Figure 3 is a diagram of one embodiment of a power grid connected to a plurality of vehicle chargers, the power grid including a plurality of collection electrodes connected to an electrical substation; and

4 ist ein Diagramm einer Ausführungsform eines Stromnetzes, bei dem ein Kraftwerk eine Vielzahl von Ladegeräten umfasst. 4 is a diagram of an embodiment of a power grid, in which a power plant comprises a plurality of chargers.

GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION

Die folgende Beschreibung ist rein beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Mit Bezug auf 1 ist ein Diagramm eines elektrischen Stromnetzes allgemein durch Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Stromnetz 10 enthält eine Energieversorger-Signalquelle 12 und mindestens zwei Lasten 14. Bei der Ausführungsform ist das Stromnetz 10 wie dargestellt ein einzelnes Gebäude oder eine einzelne Räumlichkeit, wobei eine einzige Leistungsquelle Leistung über das Gebäude hinweg verteilt. Fachleute werden feststellen, dass das Stromnetz 10 ein beliebiger Typ eines elektrischen Stromversorgungssystems sein kann, der zum Verteilen von Elektrizität über das Gebäude hinweg verwendet wird, wie z. B. ein elektrisches Stromversorgungssystem eines Industrie- oder eines Wohngebäudes.The following description is merely exemplary and is not intended to limit the present disclosure, application, or uses. Regarding 1 is a diagram of an electric power network generally by reference numerals 10 designated. The power grid 10 contains an energy supplier signal source 12 and at least two loads 14 , In the embodiment, the power grid 10 as illustrated, a single building or space, with a single power source distributing power across the building. Professionals will find that the power grid 10 may be any type of electrical power supply system used to distribute electricity throughout the building, such as a building. B. an electrical power system of an industrial or residential building.

Die Energieversorger-Signalquelle 12 empfängt elektrische Leistung von einem Verteilungsnetz (nicht gezeigt) eines elektrischen Stromversorgungssystems und liefert elektrische Leistung an jede der Lasten 14. Die Lasten 14 können einen beliebigen Einrichtungstyp darstellen, der elektrische Leistung verbraucht, einschließlich einer elektrisch betriebenen Waschmaschine, eines Haartrockners oder eines elektrisch betriebenen Ofens, ohne darauf begrenzt zu sein. Ein Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 wird durch die Lasten 14 erzeugt, die Leistung aus dem Stromnetz 10 entnehmen. Der Leistungsfaktor ist ein Verhältnis der Wirkleistung zu der Scheinleistung des Stromnetzes 10 und ist ein Wert zwischen 0 und 1. Eine Last 14 mit einem geringen Leistungsfaktor entnimmt bei dem gleichen Betrag an übertragener elektrischer Leistung mehr Strom als eine Last mit einem hohen Leistungsfaktor. Ein höherer Strom, der von der Last 14 mit einem geringen Leistungsfaktor entnommen wird, erhöht den Energiebetrag, der im Stromnetz 10 verloren geht. Daher wird gewöhnlich ein hoher Leistungsfaktor (typischerweise etwa 0,95 bis etwa Eins) gewünscht.The power supplier signal source 12 receives electrical power from a distribution network (not shown) of an electrical power system and provides electrical power to each of the loads 14 , The loads 14 may represent any type of device that consumes electrical power, including, but not limited to, an electrically operated washing machine, a hair dryer, or an electrically operated oven. A power factor of the power grid 10 is through the loads 14 generates power from the grid 10 remove. The power factor is a ratio of the active power to the apparent power of the power grid 10 and is a value between 0 and 1. A load 14 with a low power factor takes more current than a load with a high power factor at the same amount of transferred electrical power. A higher current, that of the load 14 With a low power factor is taken, increases the amount of energy in the grid 10 get lost. Therefore, a high power factor (typically about 0.95 to about one) is usually desired.

Eine Überwachungseinrichtung 16 ist mit der Energieversorger-Signalquelle 12 verbunden und wird verwendet, um Daten bezüglich des Betrags an elektrischer Leistung aufzunehmen, den das Stromnetz 10 verbraucht. Einige der Parameter, die die Überwachungseinrichtung 16 erfasst, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf den Leistungsfaktor, einen Leistungsfaktorkorrekturwert und eine relative Größe eines gesamten Oberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes 10. Der Leistungsfaktorkorrekturwert zeigt die Differenz zwischen dem durch das Stromnetz 10 tatsächlich erzeugten Leistungsfaktor und Eins an. Der gesamte Oberwellenverzerrungsstrom ist die Veränderung bei der Wellenform des Stroms im Stromnetz 10 zu einer idealen sinusförmigen Wellenform. Ein hoher gesamter Oberwellenverzerrungsstrom kann das Stromnetz 10 überhitzen und möglicherweise zum Ausfallen einer der Lasten 14 führen. Folglich ist es für gewöhnlich wünschenswert, den gesamten Oberwellenverzerrungsstrom bei etwa 0 zu halten.A monitoring device 16 is with the power provider signal source 12 and is used to record data relating to the amount of electrical power the power grid 10 consumed. Some of the parameters that the monitoring device 16 These include, but are not limited to, the power factor, a power factor correction value, and a relative magnitude of a total harmonic distortion current of the power grid 10 , The power factor correction value shows the difference between that through the mains 10 actually generated power factor and one. The entire harmonic distortion current is the change in the waveform of the current in the power grid 10 to an ideal sinusoidal waveform. A high total harmonic distortion current can affect the power grid 10 overheat and possibly to failure of one of the loads 14 to lead. Consequently, it is usually desirable to keep the total harmonic distortion current at about zero.

Die Überwachungseinrichtung 16 überträgt die aufgenommenen Daten als elektrische Datensignale durch ein Netzwerk 18. Das Netzwerk 18 kann ein beliebiger Typ eines Kommunikationsnetzwerks zum Liefern und Empfangen von Datensignalen sein, wie z. B. Broadband Over Power Line (BPL), Power Line Communications (PLC), Netze mit festgelegter Funkfrequenz (RF), drahtlose Netze und öffentliche Netze (wie etwa Festnetz, Mobiltelefon und Funkruf). Bei einer Ausführungsform ist die Überwachungseinrichtung 16 eine Einrichtung mit fortschrittlicher Erfassungsinfrastruktur (AMI-Einrichtung) eines Energieversorgungsunternehmens, wobei die AMI-Einrichtung die Energieverwendung durch ein elektrisches Messgerät (nicht gezeigt) des Stromnetzes 10 misst, aufnimmt und analysiert. Alternativ ist die Überwachungseinrichtung 16 bei einem anderen Beispiel ein intelligenter Zähler, der den elektrischen Verbrauch detaillierter als ein herkömmlicher elektrischer Zähler überwacht. Obwohl AMT-Einrichtungen und intelligente Zähler erörtert werden, wird der Fachmann feststellen, dass die Überwachungseinrichtung 16 eine beliebige Einrichtung sein kann, welche den Leistungsfaktor, den Leistungsfaktorkorrekturwert und den gesamten Oberwellenverzerrungsstrom des Stromnetzes 10 überwacht und die Datensignale, welche diese angeben, über das Netzwerk 18 überträgt.The monitoring device 16 transmits the recorded data as electrical data signals through a network 18 , The network 18 may be any type of communication network for delivering and receiving data signals, such as e.g. Broadband Over Power Line (BPL), Power Line Communications (PLC), Fixed Radio Frequency (RF) networks, wireless networks, and public networks (such as landline, mobile, and paging). In one embodiment, the monitoring device is 16 an equipment with an advanced collection infrastructure (AMI facility) of a utility, where the AMI facility uses energy through an electrical meter (not shown) of the utility grid 10 measures, absorbs and analyzes. Alternatively, the monitoring device 16 in another example, an intelligent meter that monitors electrical consumption in more detail than a conventional electrical meter. Although AMT facilities and smart meters are discussed, one skilled in the art will recognize that the monitoring facility 16 may be any device that measures the power factor, power factor correction value, and total harmonic distortion current of the power grid 10 monitors and transmits the data signals indicating them across the network 18 transfers.

Eine der Lasten 14 ist ein Aufladesystem 20, das mit dem Stromnetz 10 verbunden werden kann. Bei einem Beispiel ist das Aufladesystem 20 Teil eines Steckdosen-Elektrofahrzeugs, das eine wiederaufladbare Energieeinrichtung enthält. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die elektrische Einrichtung eine Energiespeichereinrichtung 34, wie z. B. eine Batterie. Das Aufladesystem 20 kann durch eine elektrische Kupplung (nicht gezeigt) selektiv mit dem Stromnetz 10 verbunden werden, wie z. B. eine leitfähige Kupplung. Das Fahrzeugaufladesystem 20 enthält eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30, ein Ladegerät 32, die Energiespeichereinrichtung 34, eine Kommunikationseinrichtung 36, einen Aufladecontroller 38 und einen Controller 40.One of the loads 14 is a charging system 20 that with the power grid 10 can be connected. In one example, the charging system is 20 Part of a plug-in electric vehicle that contains a rechargeable energy device. In the illustrated embodiment, the electrical device is an energy storage device 34 , such as B. a battery. The charging system 20 can through an electrical coupling (not shown) selectively to the mains 10 be connected, such. B. a conductive coupling. The vehicle charging system 20 includes a power factor correction circuit 30 , a charger 32 , the energy storage device 34 , a communication device 36 , a charging controller 38 and a controller 40 ,

Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 ist ein elektrisches System, das die von dem Aufladesystem 20 entnommene Menge an elektrischem Strom steuert, um den Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 bei etwa Eins zu halten. Bei der gezeigten Ausführungsform sind das Ladegerät 32 und die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 zusammen als ein einziges Modul integriert. Jedoch wird der Fachmann feststellen, dass die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 ebenso ein von dem Ladegerät 32 getrenntes Modul sein kann. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 kann Schaltungen, wie etwa einen Aufwärtswandler, einen Abwärtswandler oder einen Abwärts/Aufwärts-Wandler umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Ein kommerziell verfügbares Beispiel einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung ist der KVAR Power Factor 1200, der von Save Energy LLC in Hampton, New Jersey hergestellt wird.The power factor correction circuit 30 is an electrical system that is the one of the charging system 20 taken amount of electric current controls to the power factor of the power grid 10 to hold at about one. In the embodiment shown are the charger 32 and the power factor correction circuit 30 integrated together as a single module. However, those skilled in the art will recognize that the power factor correction circuit 30 as well as one of the charger 32 can be separate module. The power factor correction circuit 30 may include, but is not limited to, circuits such as a boost converter, a buck converter, or a buck-boost converter. A commercially available example of power factor correction circuitry is the KVAR Power Factor 1200 manufactured by Save Energy LLC of Hampton, New Jersey.

Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 empfängt eine Eingangsspannung VIN und einen Eingangsstrom iIN vom Stromnetz 10. Der Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 wird durch den Eingangsstrom iIN justiert, wobei die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 den Eingangsstrom iIN entweder an das Stromnetz 10 liefert oder von dort entnimmt. Der Eingangsstrom iIN wird durch die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 derart gesteuert, dass eine sinusförmige Wellenform des Eingangsstroms iIN im Wesentlichen in Phase mit einer sinusförmigen Wellenform einer Eingangsspannung VIN ist, wodurch bewirkt wird, dass der Leistungsfaktor etwa Eins ist. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 liefert die Eingangsspannung VIN und den Eingangsstrom iIN vom Stromnetz 10 an das Ladegerät 32.The power factor correction circuit 30 receives an input voltage V IN and an input current i IN from the mains 10 , The power factor of the power grid 10 is adjusted by the input current i IN , the power factor correction circuit 30 the input current i IN either to the mains 10 supplies or withdraws from there. The input current i IN is provided by the power factor correction circuit 30 is controlled such that a sinusoidal waveform of the input current i IN is substantially in phase with a sinusoidal waveform of an input voltage V IN , thereby causing the power factor to be approximately one. The power factor correction circuit 30 supplies the input voltage V IN and the input current i IN from the mains 10 to the charger 32 ,

Das Ladegerät 32 steht in Verbindung mit der Energiespeichereinrichtung 34, so dass das Ladegerät 32 Leistung an die Energiespeichereinrichtung 34 liefert. Insbesondere liefert das Ladegerät 32 eine Ausgangsspannung VOUT zum Aufladen der Energiespeichereinrichtung 34. Bei einer Ausführungsform ist die Energiespeichereinrichtung 34 ein beliebiger Typ einer wiederaufladbaren Batterie, wie etwa einer NiCd-Batterie, einer Nickelmetallhydrid-Batterie oder einer Lithium-Ionen-Batterie, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Energiespeichereinrichtung 34 kann auch ein Batteriestapel sein, der ein Satz aus mehreren Batterien oder Batteriezellen in einer seriellen oder parallelen Konfiguration ist. Das Ladegerät 32 enthält verschiedene Auflademodi in Abhängigkeit von dem Ladeniveau der Energiespeichereinrichtung 34. Beispielsweise kann sich das Ladegerät 32 in einem Schnelllademodus befinden, wenn die Energiespeichereinrichtung 34 schnell aufgeladen werden muss, in einem Ausgleichsmodus, wenn die Energiespeichereinrchtung 34 Teil eines Batteriestapels mit mehreren Zellen ist, der ausgeglichen werden muss, oder in einem tröpfchenweisen Aufladen, wenn die Energiespeichereinrchtung 34 mit der Selbstentladungsrate aufgeladen werden muss, um die volle Kapazität beizubehalten.The charger 32 is in communication with the energy storage device 34 so the charger 32 Power to the energy storage device 34 supplies. In particular, the charger provides 32 an output voltage V OUT for charging the energy storage device 34 , In one embodiment, the energy storage device is 34 any type of rechargeable battery, such as, but not limited to, a NiCd battery, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. The energy storage device 34 may also be a battery pack that is a set of multiple batteries or battery cells in a serial or parallel configuration. The charger 32 contains various charging modes depending on the charging level of the energy storage device 34 , For example, the charger may 32 be in a fast charge mode when the energy storage device 34 must be charged quickly, in a compensation mode when the energy storage device 34 Part of a multi-cell battery stack that needs to be balanced, or in a trickle-charging when the energy storage device 34 at the self-discharge rate to maintain full capacity.

Das Ladegerät 32 und die Energiespeichereinrichtung 34 stehen in Verbindung mit dem Aufladecontroller 38. Der Aufladecontroller 38 ist vorzugsweise eine elektronische Steuereinrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, einer Steuerlogik, Speicher, der zum Speichern von Daten verwendet wird, und mindestens einem E/A-Peripheriegerät. Die Steuerlogik enthält eine Vielzahl von Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten. Der Aufladecontroller 38 überwacht das Ladeniveau der Energiespeichereinrichtung 34 und die Ausgangsspannung VOUT. Der Aufladecontroller 38 enthält eine Steuerlogik zur Berechnung eines Zielausgangssignals von dem Ladegerät 32 an die Energiespeichereinrichtung 34. Bei einer Ausführungsform ist das Zielausgangssignal ein Spannungssignal und ist als eine Zielausgangsspannung VTARGET dargestellt. Die Zielausgangsspannung VTARGET ist der Spannungsbetrag vom Ladegerät 34, der benötigt wird, um die Energiespeichereinrichtung 34 bei in etwa voller Kapazität zu halten. Alternativ ist das Zielausgangssignal bei einer anderen Ausführungsform ein Zielausgangsstrom iTARGET, der von dem Ladegerät 32 berechnet wird.The charger 32 and the energy storage device 34 stand in connection with the charging controller 38 , The charging controller 38 is preferably an electronic control device with a pre-programmed digital computer or Processor, control logic, memory used to store data, and at least one I / O peripheral device. The control logic includes a variety of logic routines for monitoring, manipulating, and generating data. The charging controller 38 monitors the charge level of the energy storage device 34 and the output voltage V OUT . The charging controller 38 includes a control logic for calculating a target output from the charger 32 to the energy storage device 34 , In one embodiment, the target output signal is a voltage signal and is represented as a target output voltage V TARGET . The target output voltage V TARGET is the amount of voltage from the charger 34 which is needed to the energy storage device 34 keep at about full capacity. Alternatively, in another embodiment, the target output signal is a target output current i TARGET supplied by the charger 32 is calculated.

Die Kommunikationseinrichtung 36 ist vorzugsweise eine bidirektionale elektronische Kommunikationsschnittstelle, die ausgestaltet ist, um Datensignale zu senden und zu empfangen, und kann ein beliebiger Typ einer elektronischen Kommunikationseinrichtung sein, wie z. B. ein Fahrzeugkommunikationsmodul (VCM). Die Kommunikationseinrichtung 36 sendet und empfängt elektrische Datensignale bezüglich des Stromnetzes 10 von der Überwachungseinrichtung 16 durch das Netzwerk 18. Insbesondere empfängt die Kommunikationseinrichtung 36 ein Datensignal von der Überwachungseinrichtung 16, welches als Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO bezeichnet wird. Die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO enthalten Informationen, welche den Leistungsfaktor, den Leistungsfaktorkorrekturwert und die relative Größe eines Oberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes 10 angeben.The communication device 36 is preferably a bi-directional electronic communication interface configured to send and receive data signals, and may be any type of electronic communication device, such as a digital communication device. B. a vehicle communication module (VCM). The communication device 36 sends and receives electrical data signals related to the power grid 10 from the monitoring device 16 through the network 18 , In particular, the communication device receives 36 a data signal from the monitoring device 16 , which is called power factor correction data PFC INFO . The power factor correction data PFC INFO contains information about the power factor, the power factor correction value and the relative magnitude of a harmonic distortion current of the power grid 10 specify.

Der Controller 40 ist vorzugsweise eine elektronische Steuereinrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, einer Steuerlogik, Speicher, der zum Speichern von Daten verwendet wird, und mindestens einem E/A-Peripheriegerät. Die Steuerlogik enthält eine Vielzahl von Logikroutinen zum Überwachen, Manipulieren und Erzeugen von Daten. Der Controller 40 steht in Verbindung mit und überwacht Datensignale 42 von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30, dem Ladegerät 32, der Kommunikationseinrichtung 36 und dem Aufladecontroller 30. Insbesondere enthält der Controller 40 eine Steuerlogik zum Überwachen der Datensignale 42, die den Eingangsstrom iIN und die Eingangsspannung VIN über das Ladegerät 32 angeben, des Zielausgangssignals, das vom Aufladecontroller 38 berechnet wird, eines Aufladesignals XCHARGE vom Ladegerät 32, das den gegenwärtigen Auflademodus der Energiespeichereinrichtung 34 angibt und der Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO von der Kommunikationseinrichtung 36.The controller 40 Preferably, it is an electronic control device having a preprogrammed digital computer or processor, control logic, memory used to store data, and at least one I / O peripheral device. The control logic includes a variety of logic routines for monitoring, manipulating, and generating data. The controller 40 communicates with and monitors data signals 42 from the power factor correction circuit 30 , the charger 32 , the communication device 36 and the charging controller 30 , In particular, the controller contains 40 a control logic for monitoring the data signals 42 receiving the input current i IN and the input voltage V IN via the charger 32 indicate the target output signal from the charging controller 38 Charge signal X CHARGE from the charger 32 representing the current charging mode of the energy storage device 34 and the power factor correction data PFC INFO from the communication device 36 ,

Zudem enthält der Controller 40 eine Controllerlogik zum Berechnen eines Zieleingangsstroms. Der Zieleingangsstrom hängt von der Eingangsspannung VIN über dem Ladegerät 32 und dem Leistungsfaktorkorrekturwert, der in den Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO von der Kommunikationseinrichtung 36 enthalten ist, ab. Der Zieleingangsstrom stellt den Strom dar, der benötigt wird, um den Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 auf etwa Eins zu justieren, indem die Wellenform des Eingangsstroms iIN so gesteuert wird, dass sie allgemein in Phase mit der Wellenform der Eingangsspannung VIN ist. Der Zieleingangsstrom stellt auch den Strom dar, der benötigt wird, um den Eingangsstrom iIN so zu justieren, dass der gesamte Oberwellenverzerrungsstrom etwa 0 ist.In addition, the controller contains 40 a controller logic for calculating a destination input stream. The target input current depends on the input voltage V IN across the charger 32 and the power factor correction value included in the power factor correction data PFC INFO from the communication device 36 is included, from. The target input current represents the current needed to match the power factor of the grid 10 to approximately unity by controlling the waveform of the input current i IN to be generally in phase with the input voltage V IN waveform. The target input current also represents the current needed to adjust the input current i IN so that the total harmonic distortion current is about zero.

Der Controller 40 enthält eine Controllerlogik zum Berechnen eines Controllerbefehlssignals XCONTROL, das an die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 übermittelt wird. Das Controllerbefehlssignal XCONTROL ist ein Datensignal 44 auf der Grundlage des Zieleingangsstroms, der Ausgangsspannung VOUT und der Zielausgangsspannung VTARGET. Das Controllerbefehlssignal xCONTROL weist die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 an, den Eingangsstrom iIN an das Stromnetz 10 oder aus diesem auf einen Wert zu verändern, der bewirkt, dass der Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 etwa Eins beträgt. Zudem justiert der Eingangsstrom iIN, der von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 geliefert oder entnommen wird, die gesamte Oberwellenverzerrung des Eingangsstroms iIN so, dass sie etwa 0 beträgt. Ein Leistungsfaktor von etwa Eins wird fast keine Blindleistung oder keine Arbeit verrichtende Leistung erzeugen, wodurch Energiekosten verringert werden.The controller 40 includes a controller logic for calculating a controller command signal X CONTROL that is applied to the power factor correction circuit 30 is transmitted. The controller command signal X CONTROL is a data signal 44 based on the target input current, the output voltage V OUT and the target output voltage V TARGET . The controller command signal x CONTROL includes the power factor correction circuit 30 on, the input current i IN to the mains 10 or to change it to a value that causes the power factor of the power grid 10 is about one. In addition, the input current i IN adjusted by the power factor correction circuit adjusts 30 is supplied or removed, the total harmonic distortion of the input current i IN is about 0. A power factor of about one will produce almost no reactive power or work-performing power, thereby reducing energy costs.

Der Controller 40 enthält optional eine Steuerlogik zum Berechnen der erreichten Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED des Stromnetzes 10. Die erreichte Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED wird berechnet, wenn die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 den Eingangsstrom iIN entweder an das Stromnetz 10 liefert oder daraus entnimmt. Zum Beispiel empfängt die Kommunikationseinrichtung 36 die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO von der Überwachungseinrichtung 16 durch das Netzwerk 18 und sendet die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFCINFO an den Controller 40. Der Controller 40 berechnet die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor des Stromnetzes 10 und dem Leistungsfaktorkorrekturwert. Die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor und dem Leistungsfaktorkorrekturwert ist der Betrag der erreichten Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED. Der Controller 40 sendet ein Datensignal 46, das die erreichte Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED angibt, an die Kommunikationseinrichtung 36. Die Kommunikationseinrichtung 36 sendet den erreichten Leistungsfaktorkorrekturwert PFCACHIEVED durch das Netzwerk 18 und an die Überwachungseinrichtung 16.The controller 40 Optionally includes control logic to calculate the achieved power factor correction PFC ACHIEVED of the power grid 10 , The achieved power factor correction PFC ACHIEVED is calculated when the power factor correction circuit 30 the input current i IN either to the mains 10 delivers or extracts from it. For example, the communication device receives 36 the power factor correction data PFC INFO from the monitoring device 16 through the network 18 and sends the power factor correction data PFC INFO to the controller 40 , The controller 40 calculates the difference between the power factor of the power grid 10 and the power factor correction value. The difference between the power factor and the power factor correction value is the amount of power factor correction PFC ACHIEVED achieved . The controller 40 sends a data signal 46 indicating the achieved power factor correction PFC ACHIEVED to the communication device 36 , The communication device 36 sends the achieved power factor correction value PFC ACHIEVED through the network 18 and to the monitoring device 16 ,

Die erreichte Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED gibt die Dauer und den Betrag des Eingangsstroms iIN an, der entweder an das Stromnetz 10 geliefert oder aus diesem entnommen wird. Diese Information kann von der Überwachungseinrichtung 16 an ein Energieversorgungsunternehmen übermittelt werden, wobei der Energieversorger einen Verbraucher entschädigen kann, wenn mehr Strom an das Stromnetz 10 geliefert wird als aus dem Stromnetz 10 entnommen wird. Zum Beispiel übermittelt die Überwachungseinrichtung 16 die erreichte Leistungsfaktorkorrektur PFCACHIEVED durch ein Kommunikationsnetz wie z. B. ein drahtloses Netz oder ein öffentliches Netz (wie etwa Festnetz, Mobilfunk und Funkruf) zurück an das Energieversorgungsunternehmen.The achieved power factor correction PFC ACHIEVED indicates the duration and magnitude of the input current i IN , either to the mains 10 delivered or removed from this. This information may be from the monitoring device 16 be transmitted to a power company, whereby the utility company can compensate a consumer when more electricity to the grid 10 is delivered as from the mains 10 is removed. For example, the monitoring device transmits 16 the achieved power factor correction PFC ACHIEVED through a communication network such. As a wireless network or a public network (such as landline, mobile and paging) back to the power company.

Das in 1 veranschaulichte Aufladesystem 20 wird verwendet, um den Leistungsfaktor eines Stromnetzes 10 zu korrigieren, wobei das Stromnetz 10 eine einzige Räumlichkeit darstellt, wie etwa ein Wohn- oder Industriegebäude. Das Aufladesystem 20 kann auch verwendet werden, um auch den Leistungsfaktor einer benachbarten Räumlichkeit auf Eins zu bringen. Zum Beispiel ist 2 eine Darstellung eines Aufladesystems 120, das bei einer Haupträumlichkeit 112 installiert ist, wobei die Haupträumlichkeit ein Wohn- oder ein Industriegebäude sein kann. Die Haupträumlichkeit 112 ist durch eine Sammelelektrode 118 über das Stromnetz 110 mit einer Vielzahl anderer Räumlichkeiten 114 verbunden. Bei der gezeigten Ausführungsform enthält mindestens eine Räumlichkeit 114 einen Leistungsfaktor, der kleiner als 1 ist, wobei das Aufladesystem 20 verwendet wird, um den Leistungsfaktor auf etwa Eins zu bringen.This in 1 illustrated charging system 20 is used to calculate the power factor of a power grid 10 to correct, taking the power grid 10 represents a single space, such as a residential or industrial building. The charging system 20 can also be used to also set the power factor of an adjacent room to one. For example 2 a representation of a charging system 120 Being at a home office 112 is installed, the main premises may be a residential or industrial building. The main room 112 is through a collecting electrode 118 over the electricity network 110 with a variety of other premises 114 connected. In the embodiment shown contains at least one room 114 a power factor that is less than 1, wherein the charging system 20 is used to bring the power factor to about one.

Die Haupträumlichkeit 112 und die Räumlichkeiten 114 enthalten jeweils eine Überwachungseinrichtung 116, die elektrische Datensignale sendet und empfängt, wobei die Überwachungseinrichtung 116 eine Einrichtung mit fortschrittlicher Erfassungsinfrastruktur (AMI-Einrichtung) eines Energieversorgers oder ein intelligenter Zähler ist. Die Datensignale geben einen Leistungsfaktor, einen Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und eine relative Größe eines Gesamtoberwellenverzerrungsstroms an, der durch die spezielle Räumlichkeit erzeugt wird, die mit der Überwachungseinrichtung 116 verbunden ist, und sind Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC'INFO. Die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC'INFO werden durch ein Netzwerk 170 an die Sammelelektrode 118 gesandt.The main room 112 and the premises 114 each contain a monitoring device 116 which transmits and receives electrical data signals, wherein the monitoring device 116 is a facility with an advanced coverage infrastructure (AMI facility) of a utility or an intelligent meter. The data signals indicate a power factor, a total power factor correction value and a relative magnitude of a total harmonic distortion current generated by the particular spatiality associated with the monitor 116 and are PFC correction data PFC ' INFO . The power factor correction data PFC ' INFO is passed through a network 170 to the collecting electrode 118 sent.

Die Sammelelektrode 118 sammelt zeitbasierte Daten hinsichtlich der Räumlichkeiten 112 und 114, die mit dem Stromnetz 110 verbunden sind, über das Netzwerk 170 durch eine Sammelelektroden-Überwachungseinrichtung 172. Die Sammelelektroden-Überwachungseinrichtung 172 ist vorzugsweise eine elektronische Kommunikationsschnittstelle, die ausgestaltet ist, um Datensignale über das Netzwerk 170 zu senden und zu empfangen. Die Sammelelektroden-Überwachungseinrichtung 172 enthält eine Steuerlogik zum Berechnen eines Gesamtleistungsfaktors des Stromnetzes 110, eines Gesamtleistungsfaktorkorrekturwerts und einer relativen Größe eines insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes 110, der durch die Haupträumlichkeit 112 und die Räumlichkeiten 114 erzeugt wird. Ein Beispiel einer kommerziell verfügbaren Sammelelektrode 118, die verwendet werden kann, ist das ALPHA Plus-Messgerät, das von Elster Solutions in Raleigh, North Carolina hergestellt wird.The collecting electrode 118 Collects time-based data regarding the premises 112 and 114 connected to the electricity grid 110 connected through the network 170 by a collecting electrode monitoring device 172 , The collecting electrode monitoring device 172 is preferably an electronic communication interface configured to receive data signals over the network 170 to send and receive. The collecting electrode monitoring device 172 contains a control logic for calculating a total power factor of the power grid 110 , a total power factor correction value and a relative magnitude of a total total harmonic distortion current of the power network 110 that through the main room 112 and the premises 114 is produced. An example of a commercially available collecting electrode 118 which can be used is the ALPHA Plus meter manufactured by Elster Solutions of Raleigh, North Carolina.

Die Sammelelektroden-Überwachungseinrichtung 172 überträgt Datensignale, die den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 110, den Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und den insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstrom des Stromnetzes 110 angeben, über das Netzwerk 170 an die Überwachungseinrichtung 116 der Haupträumlichkeit 112 als die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC'INFO. Die Überwachungseinrichtung 116 der Haupträumlichkeit 112 übermittelt dann die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC'INFO durch ein Netzwerk 118 an das Aufladesystem 120. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 (1) des Aufladesystems 120 liefert entweder den Eingangsstrom iIN an die Sammelelektrode 118 oder entnimmt ihn daraus, um den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 110 so zu justieren, dass er etwa Eins ist. Die Sammelelektrode 118 justiert dann den Leistungsfaktor jeder Räumlichkeit 114 so, dass sie einen Leistungsfaktor aufweist, der etwa Eins ist.The collecting electrode monitoring device 172 transmits data signals representing the total power factor of the power grid 110 , the total power factor correction value and the total total harmonic distortion current of the power grid 110 specify over the network 170 to the monitoring device 116 the main room 112 as the total power factor correction data OPFC ' INFO . The monitoring device 116 the main room 112 then transmits the total power factor correction data OPFC ' INFO through a network 118 to the charging system 120 , The power factor correction circuit 30 ( 1 ) of the charging system 120 either supplies the input current i IN to the collecting electrode 118 or extracts it from it to the total power factor of the power grid 110 to adjust so that it is about one. The collecting electrode 118 then adjusts the power factor of each room 114 such that it has a power factor that is about one.

Bei noch einer anderen Ausführungsform kann ein Stromnetz 210 mehrere Räumlichkeiten 212 enthalten, die jeweils ein Fahrzeugladegerät 220 enthalten. Eine Sammelelektrode 218 ist mit jeder der Räumlichkeiten 212 sowie einem elektrischen Umspannwerk 200 verbunden. Das elektrische Umspannwerk 200 ist mit einer weiteren Sammelelektrode 202 verbunden, die mit einer separaten Räumlichkeit 214 verbunden ist, die einen Leistungsfaktor aufweist, der geringer als Eins ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die separate Räumlichkeit 214 eine Industrieanlage, die ein Verbraucher von wesentlich größeren Leistungsbeträgen im Vergleich zu jeder der Räumlichkeiten 212 ist.In yet another embodiment, a power grid may be included 210 several rooms 212 included, each one a vehicle charger 220 contain. A collecting electrode 218 is with each of the premises 212 as well as an electrical substation 200 connected. The electrical substation 200 is with another collecting electrode 202 connected with a separate room 214 which has a power factor less than one. In the embodiment shown, the separate room is 214 an industrial plant that is a consumer of much larger amounts of money compared to any of the premises 212 is.

Die Räumlichkeiten 212 und die separate Räumlichkeit 214 enthalten jeweils eine Überwachungseinrichtung 216, die elektrische Datensignale sendet und empfängt, wobei die Überwachungseinrichtung eine Einrichtung mit fortgeschrittener Erfassungsinfrastruktur (AMI-Einrichtung) eines Energieversorgers oder ein intelligenter Zähler ist. Die Datensignale geben einen Leistungsfaktor, einen Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und eine relative Größe eines Gesamtoberwellenverzerrungsstroms an, der von der speziellen Räumlichkeit erzeugt wird, die mit der Überwachungseinrichtung 216 verbunden ist, und sind Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC''INFO. Die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC''INFO werden durch ein Netzwerk 270 an die jeweiligen Sammelelektroden 202 und 218 gesandt. Die Sammelelektroden 202 und 218 sammeln jeweils die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC''INFO von den jeweiligen Räumlichkeiten 214 und 222 und senden die zugehörigen Daten durch das Netzwerk 270 an das elektrische Umspannwerk 200.The premises 212 and the separate room 214 each contain a monitoring device 216 which transmits and receives electrical data signals, wherein the monitoring device is an advanced coverage infrastructure (AMI) device of an energy supplier or an intelligent counter. The data signals indicate a power factor, a total power factor correction value, and a relative magnitude of a total harmonic distortion current. which is generated by the special space associated with the monitoring device 216 and are PFC correction data PFC '' INFO . The power factor correction data PFC '' INFO is passed through a network 270 to the respective collecting electrodes 202 and 218 sent. The collecting electrodes 202 and 218 in each case collect the power factor correction data PFC '' INFO from the respective premises 214 and 222 and send the associated data through the network 270 to the electrical substation 200 ,

Das elektrische Umspannwerk 200 enthält eine Umspannwerks-Überwachungseinrichtung 272, die vorzugsweise eine elektronische Kommunikationsschnittstelle ist, die ausgestaltet ist, um Datensignale über das Netzwerk 270 zu senden und zu empfangen. Die Umspannwerks-Überwachungseinrichtung 272 enthält eine Steuerlogik zum Berechnen eines Gesamtleistungsfaktors des Stromnetzes 210, eines Gesamtleistungsfaktorkorrekturwerts und einer relativen Größe eines insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes 210.The electrical substation 200 contains a substation monitoring device 272 , which is preferably an electronic communication interface configured to receive data signals over the network 270 to send and receive. The substation monitoring device 272 contains a control logic for calculating a total power factor of the power grid 210 , a total power factor correction value and a relative magnitude of a total total harmonic distortion current of the power network 210 ,

Die Umspannwerks-Überwachungseinrichtung 272 überträgt Datensignale, die den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 210, den Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und den insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstrom angeben, über das Netzwerk 270 und an die Überwachungseinrichtungen 216 der Räumlichkeiten 212 als die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC''INFO. Die Überwachungseinrichtung 216 der Räumlichkeiten 212 übermittelt die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC''INFO durch ein Netzwerk 218 an das jeweilige Aufladesystem 220. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 (1) jedes Aufladesystems 220 liefert entweder den Eingangsstrom iIN an die Sammelelektrode 218 oder entnimmt ihn aus dieser, um den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 210 auf etwa Eins zu justieren.The substation monitoring device 272 transmits data signals representing the total power factor of the power grid 210 , indicating the total power factor correction value and the total total harmonic distortion current, over the network 270 and to the monitoring devices 216 the premises 212 as the total power factor correction data OPFC '' INFO . The monitoring device 216 the premises 212 transmits the total power factor correction data OPFC '' INFO through a network 218 to the respective charging system 220 , The power factor correction circuit 30 ( 1 ) of each charging system 220 either supplies the input current i IN to the collecting electrode 218 or remove it from this to the total power factor of the power grid 210 to adjust to about one.

Die Aufladesysteme 220 justieren jeweils den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 210 am Umspannwerk 200. Das Umspannwerk 200 justiert dann den Leistungsfaktor der separaten Räumlichkeit 214 durch die Sammelelektrode 202 derart, dass der Leistungsfaktor der separaten Räumlichkeit 214 etwa Eins beträgt.The charging systems 220 each adjust the total power factor of the power grid 210 at the substation 200 , The substation 200 then adjusts the power factor of the separate room 214 through the collecting electrode 202 such that the power factor of the separate space 214 is about one.

Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Stromnetz 310 ein Kraftwerk 308 enthalten, das mehrere Ladegeräte 320 enthält. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist das Aufladesystem 320 nicht Teil eines Steckdosen-Elektrofahrzeugs, sondern stattdessen eine selbstständige Aufladeeinrichtung. Außerdem wird das Aufladesystem 320 beim Kraftwerk 308 statt bei einer oder mehreren separaten Räumlichkeiten verwendet. Das Aufladesystem 320 wird verwendet, um den Leistungsfaktor des Stromnetzes 310 auf etwa Eins zu bringen. Ein elektrisches Umspannwerk 300 ist mit dem Kraftwerk 308 sowie mit mindestens einer Sammelelektrode 302 verbunden. Die Sammelelektrode 302 ist mit mehreren separaten Räumlichkeiten 314 verbunden, die jeweils einen Leistungsfaktor aufweisen, der kleiner als Eins ist.In another embodiment, a power grid 310 a power plant 308 included, several chargers 320 contains. In this particular embodiment, the charging system is 320 not part of a plug-in electric vehicle, but instead a self-loading device. In addition, the charging system 320 at the power plant 308 used instead of one or more separate premises. The charging system 320 is used to calculate the power factor of the power grid 310 to bring you to about one. An electrical substation 300 is with the power plant 308 as well as with at least one collecting electrode 302 connected. The collecting electrode 302 is with several separate premises 314 each having a power factor less than one.

Die Räumlichkeiten 314 enthalten jeweils eine Überwachungseinrichtung 316, die elektrische Datensignale sendet und empfängt, wobei die Überwachungseinrichtung eine Einrichtung mit fortgeschrittener Erfassungsinfrastruktur (AMI-Einrichtung) eines Energieversorgers oder ein intelligenter Zähler ist. Die Datensignale geben einen Leistungsfaktor, einen Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und eine relative Größe eines Gesamtoberwellenverzerrungsstroms an, der von der speziellen Räumlichkeit erzeugt wird, die mit der Überwachungseinrichtung 316 verbunden ist, und sind Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC'''INFO. Die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC'''INFO werden durch ein Netzwerk 370 an die Sammelelektrode 302 gesandt. Die Sammelelektrode 302 sammelt die Leistungsfaktorkorrekturdaten PFC'''INFO von den Räumlichkeiten 314 und sendet die zugehörigen Daten durch das Netzwerk 370 an das elektrische Umspannwerk 300 und an das Kraftwerk 308.The premises 314 each contain a monitoring device 316 which transmits and receives electrical data signals, wherein the monitoring device is an advanced coverage infrastructure (AMI) device of an energy supplier or an intelligent counter. The data signals indicate a power factor, a total power factor correction value, and a relative magnitude of a total harmonic distortion current generated by the particular spatiality associated with the monitor 316 and are power factor correction data PFC ''' INFO . The power factor correction data PFC ''' INFO are passed through a network 370 to the collecting electrode 302 sent. The collecting electrode 302 Collects the power factor correction data PFC ''' INFO from the premises 314 and sends the associated data through the network 370 to the electrical substation 300 and to the power plant 308 ,

Das Kraftwerk 308 enthält eine Überwachungseinrichtung 372, die vorzugsweise eine elektronische Kommunikationsschnittstelle ist, die zum Senden und Empfangen von Datensignalen über das Netzwerk 370 ausgestaltet ist. Die Überwachungseinrichtung 372 enthält eine Steuerlogik zum Berechnen eines Gesamtleistungsfaktors des Stromnetzes 310, eines Gesamtleistungsfaktorkorrekturwerts und einer relativen Größe eines insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes 310.The power plant 308 contains a monitoring device 372 , which is preferably an electronic communication interface capable of transmitting and receiving data signals over the network 370 is designed. The monitoring device 372 contains a control logic for calculating a total power factor of the power grid 310 , a total power factor correction value and a relative magnitude of a total total harmonic distortion current of the power network 310 ,

Die Sammelelektroden-Überwachungseinrichtung 372 überträgt Datensignale, die den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 310, den Gesamtleistungsfaktorkorrekturwert und den insgesamten Gesamtoberwellenverzerrungsstrom des Stromnetzes 310 angeben, als die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC'''INFO. Die Gesamtleistungsfaktorkorrekturdaten OPFC'''INFO werden dann durch ein Netzwerk 318 an jedes der Aufladesysteme 320 übermittelt. Die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 30 (1) jedes Aufladesystems 320 liefert entweder den Eingangsstrom iIN an das Kraftwerk 308 oder entnimmt ihn daraus, um den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 310 auf etwa Eins zu justieren. Die Aufladesysteme 320 werden verwendet, um den Gesamtleistungsfaktor des Stromnetzes 310 am Kraftwerk 308 zu justieren. Das Kraftwerk 308 justiert den Leistungsfaktor durch das Umspannwerk 300, wobei das Umspannwerk den Leistungsfaktor der Räumlichkeiten 314 durch die Sammelelektrode 302 derart justiert, dass der Leistungsfaktor der Räumlichkeiten 314 etwa Eins beträgt.The collecting electrode monitoring device 372 transmits data signals representing the total power factor of the power grid 310 , the total power factor correction value and the total total harmonic distortion current of the power grid 310 than the total power factor correction data OPFC ''' INFO . The total power factor correction data OPFC ''' INFO is then passed through a network 318 to each of the charging systems 320 transmitted. The power factor correction circuit 30 ( 1 ) of each charging system 320 either supplies the input current i IN to the power plant 308 or extracts it from it to the total power factor of the power grid 310 to adjust to about one. The charging systems 320 are used to calculate the total power factor of the power grid 310 at the power plant 308 to adjust. The power plant 308 adjusts the power factor through the substation 300 , where the substation is the power factor of the premises 314 through the collecting electrode 302 adjusted so that the power factor of the premises 314 is about one.

Die Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhaft und Änderungen, die vom Grundgedanken der Erfindung nicht abweichen, sollen im Umfang der Erfindung enthalten sein. Derartige Änderungen sollen nicht als eine Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung aufgefasst werden.The description of the invention is merely exemplary and changes which do not depart from the spirit of the invention are intended to be included within the scope of the invention. Such changes are not to be taken as a departure from the spirit and scope of the invention.

Claims (10)

Aufladesystem, das mit einem Stromnetz, welches eine Überwachungseinrichtung aufweist, verbunden werden kann, wobei die Überwachungseinrichtung die an eine Vielzahl von Lasten gelieferte Leistung überwacht und einen Leistungsfaktor und einen Leistungsfaktorkorrekturwert ermittelt, die mit den Lasten verbunden sind, wobei der Leistungsfaktorkorrekturwert die Differenz zwischen dem Leistungsfaktor und Eins angibt, umfassend: eine elektrische Einrichtung; ein Ladegerät in Verbindung mit der elektrischen Einrichtung zum Liefern von Leistung an die elektrische Einrichtung, wobei das Ladegerät eine Ausgangsspannung an die elektrische Einrichtung liefert; einen Aufladecontroller in Verbindung mit dem Ladegerät und der elektrischen Einrichtung, wobei der Aufladecontroller ein Zielausgangssignal zum Aufladen der elektrischen Einrichtung berechnet; eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung, die mit dem Stromnetz selektiv verbunden werden kann und ausgestaltet ist, um eine Eingangsspannung und einen Eingangsstrom vom Stromnetz an das Ladegerät zu übermitteln, und wobei die Leistungsfaktorkorrekturschaltung ausgestaltet ist, um den Eingangsstrom von der elektrischen Einrichtung an das Stromnetz zu übermitteln; eine Kommunikationseinrichtung, die ausgestaltet ist, um ein Datensignal von der Überwachungseinrichtung zu empfangen, wobei das Datensignal den Leistungsfaktorkorrekturwert angibt, der mit der Vielzahl von Lasten verbunden ist, die von der Überwachungseinrichtung überwacht werden; und einen Controller in Verbindung mit der Leistungsfaktorkorrekturschaltung, der Kommunikationseinrichtung, der Aufladecontroller und dem Ladegerät, wobei der Controller umfasst: eine erste Steuerlogik zum Überwachen der Eingangsspannung, des Eingangsstroms, der Ausgangsspannung, des Zielausgangssignals und des Datensignals, das den Leistungsfaktorkorrekturwert von der Kommunikationseinrichtung anzeigt; eine zweite Steuerlogik zum Berechnen eines Zieleingangsstroms, der den Leistungsfaktor auf Eins justiert, wobei der Zieleingangsstrom von der Eingangsspannung und dem Leistungsfaktorkorrekturwert abhängt; eine dritte Steuerlogik zum Berechnen eines Controllerbefehlssignals, das an die Leistungsfaktorkorrekturschaltung übermittelt wird, wobei das Controllerbefehlssignal auf dem Zieleingangsstrom, der Ausgangsspannung und dem Zielausgangssignal beruht; und eine vierte Steuerlogik, um der Leistungsfaktorkorrekturschaltung zu befehlen, den Eingangsstrom auf einen Wert zu verändern, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.A charging system that is connectable to a power grid having a monitor, wherein the monitor monitors the power supplied to a plurality of loads and determines a power factor and power factor correction value associated with the loads, the power factor correction value being the difference between the power factor Power factor and one indicates comprising: an electrical device; a charger in communication with the electrical device for supplying power to the electrical device, the charger providing an output voltage to the electrical device; a charging controller in communication with the charger and the electrical device, the charging controller calculating a target output for charging the electrical device; a power factor correction circuit selectively connectable to the power grid and configured to communicate an input voltage and an input current from the power network to the charger, and wherein the power factor correction circuit is configured to communicate the input power from the electrical device to the power grid; a communication device configured to receive a data signal from the monitoring device, the data signal indicating the power factor correction value associated with the plurality of loads monitored by the monitoring device; and a controller in communication with the power factor correction circuit, the communication device, the charging controller, and the charger, the controller comprising: a first control logic for monitoring the input voltage, the input current, the output voltage, the target output signal, and the data signal indicative of the power factor correction value from the communication device; second control logic for calculating a target input current that adjusts the power factor to one, the target input current depending on the input voltage and the power factor correction value; third control logic for calculating a controller command signal communicated to the power factor correction circuit, the controller command signal based on the target input current, the output voltage, and the target output signal; and a fourth control logic for commanding the power factor correction circuit to change the input current to a value that causes the power factor to change to about one. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei der Controller eine fünfte Steuerlogik umfasst, um eine erreichte Leistungsfaktorkorrektur des Stromnetzes zu berechnen, die auf dem Leistungsfaktor und dem Leistungsfaktorkorrekturwert beruht, wobei die erreichte Leistungsfaktorkorrektur erzeugt wird, indem die Leistungsfaktorkorrekturschaltung den Eingangsstrom auf den Wert verändert, der bewirkt, dass sich der Leistungsfaktor auf etwa Eins verändert.The charging system of claim 1, wherein the controller includes fifth control logic to calculate an achieved power factor correction of the power grid based on the power factor and the power factor correction value, wherein the achieved power factor correction is generated by the power factor correction circuit changing the input current to the value that causes in that the power factor changes to about one. Aufladesystem nach Anspruch 2, wobei die erreichte Leistungsfaktorkorrektur die Dauer und den Betrag des Eingangsstroms angibt, der an das und von dem Stromnetz übermittelt wird.The charging system of claim 2, wherein the achieved power factor correction indicates the duration and magnitude of the input current transmitted to and from the power grid. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei das Controllerbefehlssignal auf einem Auflademodus des Ladegeräts beruht.The charging system of claim 1, wherein the controller command signal is based on a charging mode of the charger. Aufladesystem nach Anspruch 4, wobei der Auflademodus ein tröpfchenweises Aufladen oder ein Schnellladen oder ein Ausgleichen ist.A charging system according to claim 4, wherein the charging mode is a trickle charging or a fast charging or equalizing. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei die elektrischen Signale, die den Leistungsfaktorkorrekturwert angeben, Broadband Over Power Line (BPL) oder Power Line Communications (PLC) oder Netze mit fester Funkfrequenz (RF) oder drahtlose Netze oder öffentliche Netze sind.The charging system of claim 1, wherein the electrical signals indicative of the power factor correction value are Broadband Over Power Line (BPL) or Power Line Communications (PLC) or Fixed Radio Frequency (RF) networks or wireless networks or public networks. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinrichtung ein intelligenter Zähler oder ein Energieversorger-AMI ist.The charging system of claim 1, wherein the monitoring device is a smart meter or a power supplier AMI. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinrichtung ausgestaltet ist, um elektrische Signale von der Überwachungseinrichtung zu empfangen, die eine relative Größe eines Oberwellenverzerrungsstroms des Stromnetzes angeben.The charging system of claim 1, wherein the communication device is configured to receive electrical signals from the monitoring device indicative of a relative magnitude of a harmonic distortion current of the power network. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei der Controller und die Leistungsfaktorkorrekturschaltung in ein einziges Modul integriert sind.The charging system of claim 1, wherein the controller and power factor correction circuitry are integrated into a single module. Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei die elektrische Einrichtung eine wiederaufladbare NiCid-Batterie oder eine Nickelmetallhydrid-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie ist.The charging system of claim 1, wherein the electrical device is a rechargeable NiCid battery or a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.
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